ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ АКРИЛОВЫМИ КЛЕЯМИ кандидаты техн. наук

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ АКРИЛОВЫМИ КЛЕЯМИ
ЗОЛОТОВА Н.М., ГАРБУЗ А.О., кандидаты техн. наук, БАРЦАГОВА К.А.
Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова
61002, Украина, г. Харьков, ул. Революции, 12
E-mail: zolotov@kname.edu.ua
В настоящее время в Украине значительное число зданий и сооружений возводят из составных железобетонных и бетонных конструкций. Это сборные и сборно-монолитные железобетонные конструкции, комплексные конструкции из бетонов разных видов, стены
из бетонных блоков, монолитные здания при длительном перерыве в
бетонировании разных частей, добетонированные конструкции при их
усилении в процессе реконструкции либо восстановлении разрушенных сооружений. Как правило, вышеперечисленные конструкции
имеют различные структурные и прочностные характеристики, связанные с процессом твердения, исходя из условий технологии выполнения процессов и технических особенностей архитектурноконструктивных решений.
Для обеспечения эксплуатационной надежности зданий и сооружений, которая зависит от прочности соединений, монолитности стыков, трещиностойкости составных конструкций, их жесткости и устойчивости, как отдельных конструктивных элементов, так и всего сооружения и степени непроницаемости стыков все конструкции и контакты между ними должны обладать близким по величине запасом
прочности. Поэтому большое внимание при проектировании и производстве работ уделяется совершенствованию конструктивных решений
стыков и технологии их выполнения. С появлением высокопрочных
синтетических материалов и, в частности акриловых клеев, появилась
возможность их применения в несущих конструкциях. Необходимо
отметить, что в некоторых случаях применение акриловых клеев для
усиления или восстановления несущей способности бетонных или железобетонных конструкций является единственно возможным способом.
В связи с указанным, экспериментальные исследования по соединению бетонов выполнялись в следующей последовательности. Для
обеспечения надежного соединения старого бетона со старым на плоскости после соответствующей подготовки поверхности соединяемых
элементов, наносили слой акрилового клея, а затем соединяли склеиваемые элементы. Уплотнение клеевого слоя происходило под собственным весом соединяемых элементов. В случае увеличения размеров конструкций (например, фундаментов или других бетонных эле-
ментов), когда требовалась их добетонировка, устанавливали соответствующую опалубку. Обеспечение в таких случаях равнопрочного соединения бетона достигали путем нанесения на поверхность старого
бетона слоя акрилового клея. Затем до его отверждения укладывали
новый бетон и уплотняли его при помощи соответствующих вибраторов.
Кроме склеивания, акриловый клей может быть использован для
восстановления несущей способности бетонных и железобетонных
конструкций. Самым распространенным видом повреждения бетонных
и железобетонных конструкций являются трещины. Они возникают
при эксплуатации зданий и сооружений, а также при изготовлении,
транспортировании и монтаже. Ремонт и усиление конструкций с указанными повреждениями можно производить путем заполнения трещин акриловыми клеями. При этом обеспечивается не только герметизация, но и равнопрочное соединение расчлененных трещиной участков конструкций.
Для восстановления бетонных и железобетонных конструкций
инъецированием акриловых клеев выполняют следующие операции:
подготовку трещин, их промывку и обезжиривание, сверление отверстий для ниппелей и их установку, заделку разделанных участков акриловым клеем, инъецирование трещин, наружную обработку отремонтированных участков после отверждения акриловой смеси.
Как показывают эксперименты, восстановленные конструкции
имеют несущую способность выше по сравнению с неразрушенными,
но несколько повышенную деформативность. Установлено, что разрушение восстановленных конструкций происходит по бетону.
Разработанная технология соединения бетонных элементов позволяет производить работы при положительных и отрицательных температурах окружающей среды.
Экспериментально установлено, что при выполнении всех производственно-технологических и технических требований клеевое соединение старого бетона со старым и старого с новым обеспечивает
водонепроницаемость и равнопрочность стыка. Испытания таких соединений подтверждают, что клеевой шов по прочности, водонепроницаемости, водостойкости, морозостойкости и атмосферостойкости
превосходит соединения омоноличенные цементными композициями.
Названные способы соединения бетонных элементов были использованы при реконструкции фундамента под крупный агрегат в
ОАО «Харьковский электромеханический завод». Существующий
фундамент представлял собой в плане прямоугольник размером
9,0×7,8 и глубиной залегания 3,6 м. К нему необходимо было добето-
нировать два участка размерами в плане 6,2×2,9 м с глубиной залегания 3,6 м. При выполнении работ по изменению конфигурации фундамента нужно было соединять новый и старый бетон. Для обеспечения
их сцепления на вертикальные плоскости существующего фундамента
наносили тонкий слой клея, а затем до отверждения последнего укладывали слой нового бетона с уплотнением вибрацией. Перед этим для
армирования фундамента производили установку горизонтальной арматуры в пробуренных скважинах в вертикальных плоскостях бетона.
Для создания подпорной стенки нового фундамента, на горизонтальной поверхности существующего устанавливали аналогичным способом вертикальную арматуру. В этом случае для соединения старого
бетона с новым использовали клей, состоящий из акрилового полимера и наполнителя (кварцевого песка). После набора бетоном проектной
прочности на фундамент был установлен агрегат. Натурные наблюдения за поведением фундамента в период эксплуатации в течение более
пяти лет показали, что клеевые соединения не разрушались. Не
наблюдалось также нарушения их целостности. Все это свидетельствует о надежности соединений бетонов акриловыми клеями.
Также по вышеописанной методике были проведены ремонтные
работы и осуществлена реконструкция фундаментов на ОАО «Харьковский завод тракторных самоходных шасси». Здесь при реконструкции с помощью акриловых клеев были выполнены работы по увеличению размеров фундаментов под кузнечное и штамповочное оборудование, в действующем механосборочном цехе ОАО «ХЗТСШ» была
осуществлена реконструкция фундамента под установку карусельного
станка. После набора бетоном проектной прочности на реконструированные фундаменты были установлены соответствующие штамповочные и кузнечные агрегаты. Использование акрилового клея позволило
значительно сократить сроки реконструкции, уменьшить трудовые
затраты и расход материалов.
Таким образом, в результате выполненных экспериментальных
исследований и опытного внедрения можно сделать вывод, что клеевые соединения бетонов акриловыми клеями более эффективны по
сравнению с соединениями клеями на основе других полимеров, применяемых для указанных целей в настоящее время. Акриловые клеи
просты и надежны в приготовлении, малокомпонентны. Технология
склеивания бетона проста и надежна. При этом операции по выполнению указанных работ могут быть механизированы.